滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 05:03
空間分度凸輪機(jī)構(gòu)作為實(shí)現(xiàn)“連續(xù)輸入-間歇輸出”功能的關(guān)鍵組件,廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)械、生產(chǎn)線和加工中心中。根據(jù)點(diǎn)嚙合化處理技術(shù),本文在球面包絡(luò)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu),并圍繞此機(jī)構(gòu)展開(kāi)了幾何特性、靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)方面的研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:提出滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu),對(duì)機(jī)構(gòu)的幾何特性進(jìn)行了分析。在球面包絡(luò)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)凸輪廓面滾道及分度盤球座進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),分析滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。利用回轉(zhuǎn)變換張量法及空間嚙合原理推導(dǎo)雙圓弧滾道弧面凸輪的廓面方程;計(jì)算雙圓弧滾道弧面凸輪的壓力角,并對(duì)機(jī)構(gòu)中心距、分度盤回轉(zhuǎn)半徑以及分度盤凸輪角速度比值對(duì)壓力角的影響進(jìn)行分析,提出了降低壓力角的措施;給出螺旋升角的計(jì)算公式,并分析了凸輪廓面的曲率,得到了凸輪廓面與滾珠曲面在嚙合點(diǎn)處的誘導(dǎo)主曲率。幾何特性分析是機(jī)構(gòu)其它方面分析研究的基礎(chǔ),并為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。對(duì)滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)中的滾珠運(yùn)動(dòng)及機(jī)構(gòu)靜力學(xué)進(jìn)行了研究。滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的滾珠能夠沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng),滾珠的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)潤(rùn)滑性能影響很大。對(duì)滾珠運(yùn)動(dòng)分析得到滾珠與凸輪嚙合點(diǎn)處相對(duì)滑動(dòng)速度...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
采用雙排滾子的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)
球座進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),提出了滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)。面分度凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),然后對(duì)其進(jìn)行了幾何特性弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)紹弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)中的弧面凸輪由球面輪廓刀具按照特輪廓面,球滾子與凸輪廓面理論上為線接觸。本文根據(jù)包絡(luò)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪廓面以及分度盤球座進(jìn)珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)。如圖2一1所示,滾珠型弧面分度面凸輪、分度盤和滾珠組成。本機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是滾珠與凸點(diǎn)接觸。相比線接觸,點(diǎn)接觸降低了傳動(dòng)副間的約束,度,提高了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度。下面分別對(duì)凸輪廓面及分了說(shuō)明。
(2)分度盤球座設(shè)計(jì)本結(jié)構(gòu)中分度盤由中間的一個(gè)圓盤和兩側(cè)的擋盤組合而成,三個(gè)組件用螺栓連接,如圖2一3所示。分度盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主要由中間圓盤受力驅(qū)動(dòng),兩側(cè)的擋盤用來(lái)限定滾珠的位置,防止?jié)L珠軸向移動(dòng)。(a)分度盤(b)擋盤(c)中間圓盤圖2一3分度盤及其各組件圖圖2一4為過(guò)滾珠中心的分度盤球座橫截面截形,圖2一5為過(guò)滾珠中心的分度盤球座軸截面截形。分度盤球座截形的圓弧半徑為:1,點(diǎn)氣二氣:、氣。·氣內(nèi)為滾珠與分度盤的四個(gè)接觸點(diǎn),圓弧的圓心、滾珠球心都在滾珠與分度盤接觸點(diǎn)的法線方向上。偏心距為e,,川角為滾珠中心。。和點(diǎn)匆的連線與接觸點(diǎn)的法線方向之間的夾角,匆為球座橫截面截形雙圓弧的交點(diǎn)。為使機(jī)構(gòu)運(yùn)行更加平?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁交流伺服精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合振動(dòng)特性分析[J]. 林利紅,陳小安,周偉,繆瑩赟. 振動(dòng)與沖擊. 2010(04)
[2]基于模糊PI控制器的永磁同步電機(jī)矢量控制仿真研究[J]. 范桓,劉少山,李鑫,呂玲. 工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置. 2009(03)
[3]復(fù)雜弧面分度凸輪精確建模的新方法[J]. 叢明,劉靜,李全普. 中國(guó)機(jī)械工程. 2009(06)
[4]基于Pro/ENGINEER的空間弧面分度凸輪3D建模與數(shù)控加工仿真[J]. 常治斌,龔青山,何小龍. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2009(02)
[5]弧面分度凸輪壓力角計(jì)算及滾子運(yùn)動(dòng)分析[J]. 劉明,丁江民. 機(jī)械傳動(dòng). 2008(06)
[6]遞紙機(jī)構(gòu)的機(jī)電耦合動(dòng)態(tài)分析與研究[J]. 王湘. 輕工機(jī)械. 2008(04)
[7]新型活齒分度凸輪機(jī)構(gòu)的原理及動(dòng)態(tài)靜力分析[J]. 沈煜,楊玉虎,張大衛(wèi),劉澤富. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(08)
[8]永磁同步電機(jī)PMSM的模糊PI控制方法[J]. 張榜英,孫煒,黃鵬輝,楊輝媛. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(02)
[9]高速電主軸電動(dòng)機(jī)—主軸系統(tǒng)的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)建模[J]. 孟杰,陳小安,合燁. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(12)
[10]連續(xù)分度弧面凸輪的三維實(shí)體造型方法研究[J]. 羅仁芝,胡自化. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2007(12)
博士論文
[1]可預(yù)控點(diǎn)嚙合彈性弧面凸輪機(jī)構(gòu)的研究[D]. 曹巨江.西安理工大學(xué) 2010
[2]基于NURBS的空間分度凸輪廓面創(chuàng)成與品質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)研究[D]. 葛榮雨.山東大學(xué) 2008
[3]活齒分度凸輪機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研究[D]. 沈煜.天津大學(xué) 2008
[4]分度凸輪虛擬切削加工系統(tǒng)研究[D]. 郭培全.山東大學(xué) 2005
[5]復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合分析與解耦控制技術(shù)[D]. 賀建軍.中南大學(xué) 2004
碩士論文
[1]兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的模糊PI控制方法研究[D]. 鄒乾.浙江大學(xué) 2010
[2]基于UG的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)及仿真分析[D]. 胡新蕾.青島大學(xué) 2009
[3]基于模糊PI控制的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及性能研究[D]. 周暉.浙江大學(xué) 2006
[4]基于模糊PI控制的推進(jìn)電機(jī)調(diào)速研究[D]. 馬磊.華中科技大學(xué) 2006
[5]飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)機(jī)電耦合非線性動(dòng)力學(xué)研究[D]. 鞠立華.東南大學(xué) 2005
本文編號(hào):3275243
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
采用雙排滾子的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)
球座進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),提出了滾珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)。面分度凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),然后對(duì)其進(jìn)行了幾何特性弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)紹弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)中的弧面凸輪由球面輪廓刀具按照特輪廓面,球滾子與凸輪廓面理論上為線接觸。本文根據(jù)包絡(luò)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪廓面以及分度盤球座進(jìn)珠型弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)。如圖2一1所示,滾珠型弧面分度面凸輪、分度盤和滾珠組成。本機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是滾珠與凸點(diǎn)接觸。相比線接觸,點(diǎn)接觸降低了傳動(dòng)副間的約束,度,提高了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度。下面分別對(duì)凸輪廓面及分了說(shuō)明。
(2)分度盤球座設(shè)計(jì)本結(jié)構(gòu)中分度盤由中間的一個(gè)圓盤和兩側(cè)的擋盤組合而成,三個(gè)組件用螺栓連接,如圖2一3所示。分度盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主要由中間圓盤受力驅(qū)動(dòng),兩側(cè)的擋盤用來(lái)限定滾珠的位置,防止?jié)L珠軸向移動(dòng)。(a)分度盤(b)擋盤(c)中間圓盤圖2一3分度盤及其各組件圖圖2一4為過(guò)滾珠中心的分度盤球座橫截面截形,圖2一5為過(guò)滾珠中心的分度盤球座軸截面截形。分度盤球座截形的圓弧半徑為:1,點(diǎn)氣二氣:、氣。·氣內(nèi)為滾珠與分度盤的四個(gè)接觸點(diǎn),圓弧的圓心、滾珠球心都在滾珠與分度盤接觸點(diǎn)的法線方向上。偏心距為e,,川角為滾珠中心。。和點(diǎn)匆的連線與接觸點(diǎn)的法線方向之間的夾角,匆為球座橫截面截形雙圓弧的交點(diǎn)。為使機(jī)構(gòu)運(yùn)行更加平?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁交流伺服精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合振動(dòng)特性分析[J]. 林利紅,陳小安,周偉,繆瑩赟. 振動(dòng)與沖擊. 2010(04)
[2]基于模糊PI控制器的永磁同步電機(jī)矢量控制仿真研究[J]. 范桓,劉少山,李鑫,呂玲. 工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置. 2009(03)
[3]復(fù)雜弧面分度凸輪精確建模的新方法[J]. 叢明,劉靜,李全普. 中國(guó)機(jī)械工程. 2009(06)
[4]基于Pro/ENGINEER的空間弧面分度凸輪3D建模與數(shù)控加工仿真[J]. 常治斌,龔青山,何小龍. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2009(02)
[5]弧面分度凸輪壓力角計(jì)算及滾子運(yùn)動(dòng)分析[J]. 劉明,丁江民. 機(jī)械傳動(dòng). 2008(06)
[6]遞紙機(jī)構(gòu)的機(jī)電耦合動(dòng)態(tài)分析與研究[J]. 王湘. 輕工機(jī)械. 2008(04)
[7]新型活齒分度凸輪機(jī)構(gòu)的原理及動(dòng)態(tài)靜力分析[J]. 沈煜,楊玉虎,張大衛(wèi),劉澤富. 天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(08)
[8]永磁同步電機(jī)PMSM的模糊PI控制方法[J]. 張榜英,孫煒,黃鵬輝,楊輝媛. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(02)
[9]高速電主軸電動(dòng)機(jī)—主軸系統(tǒng)的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)建模[J]. 孟杰,陳小安,合燁. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(12)
[10]連續(xù)分度弧面凸輪的三維實(shí)體造型方法研究[J]. 羅仁芝,胡自化. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2007(12)
博士論文
[1]可預(yù)控點(diǎn)嚙合彈性弧面凸輪機(jī)構(gòu)的研究[D]. 曹巨江.西安理工大學(xué) 2010
[2]基于NURBS的空間分度凸輪廓面創(chuàng)成與品質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)研究[D]. 葛榮雨.山東大學(xué) 2008
[3]活齒分度凸輪機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研究[D]. 沈煜.天津大學(xué) 2008
[4]分度凸輪虛擬切削加工系統(tǒng)研究[D]. 郭培全.山東大學(xué) 2005
[5]復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合分析與解耦控制技術(shù)[D]. 賀建軍.中南大學(xué) 2004
碩士論文
[1]兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的模糊PI控制方法研究[D]. 鄒乾.浙江大學(xué) 2010
[2]基于UG的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)及仿真分析[D]. 胡新蕾.青島大學(xué) 2009
[3]基于模糊PI控制的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及性能研究[D]. 周暉.浙江大學(xué) 2006
[4]基于模糊PI控制的推進(jìn)電機(jī)調(diào)速研究[D]. 馬磊.華中科技大學(xué) 2006
[5]飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)機(jī)電耦合非線性動(dòng)力學(xué)研究[D]. 鞠立華.東南大學(xué) 2005
本文編號(hào):3275243
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